Descargador de baterías DIY rápido con bombillas
Monta un descargador de baterías DIY barato y rápido con bombillas halógenas. Descarga baterías LiPo y RC de forma segura en minutos.
Intro
Seguramente esto te suene demasiado: cargas todas las baterías para un día de vuelo, pero luego llueve o los planes cambian, y ahora te quedas con un montón de baterías cargadas que se están degradando lentamente. Es hora de volverlas a poner en modo storage, así que las conectas a tu cargador y… una eternidad después siguen descargándose…
La mayoría de los cargadores tienen descargadores internos diminutos que funcionan lentamente, a veces tardando horas en llevar una batería al nivel de storage.
Esta guía te muestra cómo montar un descargador de baterías DIY que puede llevar tus baterías LiPo desde carga completa hasta storage en menos de 10 minutos usando bombillas halógenas baratas.
Peligro
Esta solución DIY es mucho más barata que los descargadores existentes como el ISDT FD-200, pero también requiere más cuidado y supervisión durante su uso.
Las bombillas halógenas representan un grave riesgo de incendio y quemaduras si se colocan cerca de objetos inflamables o no se manipulan correctamente. Por favor, ten cuidado al montar y usar este dispositivo.
Además, se aplica las normas de seguridad de las baterías LiPo, como siempre. Si quieres aprender más sobre el manejo y la seguridad de las baterías LiPo, consulta este artículo sobre baterías LiPo.
Materiales necesarios
- Bombillas halógenas de 12V – a mayor vataje = descarga más rápida (Bombillas LED no sirven)
- Casquillos para bombillas que coincidan con el conector de la bombilla (H4/H7 son los más comunes)
- Caja de conexiones o carcasa
- Cables gruesos (12AWG es común para XT60)
- Pigtail/conector XT60 (sin condensador)
- (Opcional pero recomendable) Cargador LiPo con modo de Descarga Externa (Ext. Discharge) o modo de Fuente de alimentación/DC (Power Supply)
Nota
El número de bombillas depende del voltaje de tu batería. Una configuración típica de 6S usa 2 bombillas en serie. Para más potencia, usa 2 pares en paralelo (2S2P). Ejemplo: 4 bombillas × 50W = 200W de descarga.
Cómo funciona
El cargador envía corriente a través de las bombillas halógenas, que convierten la energía eléctrica en luz y calor. Esta carga externa soporta mucha más potencia que el pequeño descargador interno, permitiéndote descargar de forma rápida y segura.
Diagrama de cableado
¡Vamos a cablearlo!
Consejo
Las bombillas halógenas no tienen polaridad, son cargas resistivas. Los símbolos B+ y B- son solo para fines ilustrativos. En tu caso, esto podría no estar cableado directamente a la batería, sino simplemente al conector XT60 que luego se enchufará al cargador.
4-6S
El más simple consiste en usar 2 bombillas de 12V cableadas en serie, de esta manera:
Asumiendo que las bombillas son de 50W cada una, esto te dará unos 100W de potencia de descarga, lo que tardará de forma realista unos 10 minutos en descargar un pack de vuelo típico de 6S 1300mAh desde carga completa a storage.
Ya es bastante bueno, sin embargo, si se necesita más potencia, es fácil añadir otro par de bombillas en serie, en paralelo, así:
Asumiendo que las bombillas son de 50W cada una, esto sumará unos 200W de potencia de descarga, tardando unos 5 minutos en descargar una 6S de ~1300mAh desde carga completa a storage.
Información
Las configuraciones diseñadas para baterías 6S también funcionan bien para 4S e incluso 3S, aunque su eficiencia se reduce; no obstante, el total de Wh de la batería también es correspondientemente menor.
2-3S
Para voltajes más bajos, cablea 1 o 2 bombillas de 12V, pero en paralelo, así:
Multivoltaje
Si quieres optimizar tanto para 2-3S como para 4-6S, construye 2 circuitos en la misma carcasa, con 2 conectores, así:
2 conectores, uno para baterías con pocas celdas (2-3S), que tiene 2 bombillas en paralelo, y otro para baterías con muchas celdas (4-6S), que tiene 2 bombillas en serie.
Una vez cableado, deberías tener una caja con bombillas y un conector XT60 sobresaliendo; el género del conector dependerá del método que uses para conectarlo a tu batería. Enumero los métodos a continuación: para los dos primeros (Descarga externa y modo Fuente de alimentación) necesitarás un conector XT60 hembra, para el último (directo a la batería) necesitarás un conector macho.
Descargador de baterías en configuración 2S2P
Cableado del descargador 2S2P
Advertencia
Al insertar las bombillas en los casquillos, ten mucho cuidado de no aplastarlas y no toques la parte de cristal de la bombilla con las manos (para no dejar residuos de grasa, lo que podría hacer que se rompa al encenderse); usa un paño o sujétala por la base o las partes metálicas.
Uso
Hay 3 formas de usar el descargador, las enumeraré de la más a la menos preferible.
Peligro
Independientemente del método que acabes utilizando, es muy importante supervisar el proceso en todo momento. ¡Las bombillas se pondrán extremadamente calientes y son un riesgo potencial de incendio si están cerca de algo inflamable!
Cargador en modo de Descarga Externa
Si tu cargador admite la función de Descarga Externa (External Discharge), tienes suerte: esta es la forma más fácil de usar el descargador.
Sigue estos pasos:
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Desconecta el cargador de todo (sobretodo de cualquier fuente de alimentación AC); el cargador no debe tener cables conectados y debe estar apagado en este momento.
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Conecta la batería que quieres descargar en el lado de entrada del cargador (normalmente en la parte trasera/izquierda), el cargador se encenderá.
- Conecta el dispositivo descargador en uno de los canales de carga (donde normalmente conectas tu batería para cargar).
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Selecciona el canal de carga al que está conectado el descargador y selecciona Ext. Discharge.
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Configura correctamente el número de celdas (esto es muy importante ya que el cargador no lo verificará en este modo).
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Configura el voltaje final deseado; recomiendo configurarlo 0.5V por debajo de lo deseado, ya que bajo carga el voltaje caerá ligeramente.
- Opcionalmente, configura la corriente máxima de descarga. Se limitará a la potencia de las bombillas de todos modos, pero es posible limitarla si no quieres forzar demasiado las bombillas.
Información
En la foto de arriba, elijo 4S porque he conectado una LiPo 4S, y 3.75V (por celda), ya que cuando la carga se desconecte, el voltaje subirá ligeramente hasta unos 3.75V por celda. ¡Elige con cuidado dependiendo de la batería que estés descargando!
También he limitado la corriente a 10A, aunque esto es opcional.
- Inicia el programa, las bombillas se iluminarán y empezarán a consumir corriente.
-
Supervisa el proceso con cuidado, ¡asegúrate de que no haya nada inflamable demasiado cerca!
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El brillo de las bombillas empezará a disminuir a medida que el ciclo de descarga se acerque a su fin.
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El cargador dejará de suministrar corriente y las bombillas se apagarán una vez que haya terminado; detén el programa y desconecta todo con cuidado.
- ¡Las bombillas estarán extremadamente calientes, no las toques!
Cargador en modo Fuente de alimentación
Si tu cargador no tiene Descarga Externa pero sí tiene modo de Fuente de alimentación / DC Supply, úsalo de la siguiente manera:
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Desconecta el cargador de todo (sobretodo de cualquier fuente de alimentación AC); el cargador no debe tener cables conectados y debe estar apagado en este momento.
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Conecta la batería que quieres descargar en el lado de entrada del cargador (normalmente en la parte trasera/izquierda), el cargador se encenderá.
- Conecta el dispositivo descargador en uno de los canales de carga (donde normalmente conectas tu batería para cargar).
- En los ajustes de entrada/alimentación de tu cargador, establece el límite de voltaje mínimo al voltaje final deseado de la batería que estás descargando.
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Selecciona el canal de carga al que está conectado el descargador y selecciona Power Supply.
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Configura el voltaje de la fuente según la clasificación de tu circuito. Por ejemplo, para una configuración 2S de bombillas de 12V, selecciona 24V.
- Opcionalmente, configura la corriente máxima de descarga. Se limitará a la potencia de las bombillas de todos modos, pero es posible limitarla si no quieres forzar demasiado las bombillas.
Información
En la foto de arriba, elijo 24V porque tengo una configuración de bombillas 2S(2P), de 12V cada una.
También he limitado la corriente a 10A, pero esto es opcional
- Inicia el programa, las bombillas se iluminarán y empezarán a consumir corriente.
-
Supervisa el proceso con cuidado, ¡asegúrate de que no haya nada inflamable demasiado cerca!
-
El brillo de las bombillas empezará a disminuir a medida que el ciclo de descarga se acerque a su fin.
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El cargador debería dejar de suministrar corriente y las bombillas se apagarán una vez terminado; detén el programa y desconecta todo con cuidado.
- Al usar el modo de fuente de alimentación por primera vez, comprueba que la fuente se apague cuando alcance el voltaje mínimo establecido.
- ¡Las bombillas estarán extremadamente calientes, no las toques!
Conexión directa a la batería
La última opción, y la menos ideal, es conectar el dispositivo directamente a la batería. Para esto, suelda un conector XT60 macho a los cables de tu circuito.
Precaución
Al conectar el descargador directamente a la batería, eres responsable de detener la descarga en el momento adecuado; de lo contrario, el descargador drenará la batería por debajo de 3.0V/celda y la destruirá permanentemente.
Idealmente, utiliza una alarma LiPo configurada a 3.7V/celda para que empiece a pitar, recordándote que debes desconectar la batería.
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(Si es posible) conecta una alarma/buzzer de LiPo al cable de balanceo de la batería que estás descargando y configura el voltaje de advertencia deseado.
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Conecta la batería al XT60 del descargador.
- Las bombillas se encenderán y empezarán a descargar la batería.
- Es normal ver una pequeña chispa en el conector al enchufarlo.
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Supervisa el proceso, especialmente el voltaje de la batería usando un comprobador de celdas.
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Una vez que la batería alcance el voltaje deseado, desenchufa el descargador.
Después de descargar
Balanceo de celdas
Ten en cuenta que este descargador extrae la corriente del cable principal de la batería; a diferencia del programa de storage de tu cargador, esto NO balancea la batería durante el proceso de descarga. Por lo tanto, recomiendo hacerlo manualmente usando tu cargador. Algunos cargadores tienen un modo Balance only que balancea las celdas sin cargarlas; sin embargo, si tu cargador no tiene dicho modo, utiliza el programa de Storage (storage), ya que este balancea las celdas al final.
Alternativas
Resistencias bobinadas
Para la carga, considero que las bombillas son el mejor equilibrio entre potencia/rendimiento y disipación de calor; sin embargo, otro componente común para usar en descargadores son las resistencias bobinadas. He construido un descargador con ellas también para probarlo, pero necesitan una refrigeración activa considerable, de lo contrario se sobrecalientan y empiezan a quemarse bastante rápido.
Aquí hay un ejemplo de un dispositivo de descarga que hice con 2 resistencias bobinadas (wirewound) de 1.8Ω 100W en serie; sin embargo, con mi configuración actual, no puedo hacerlas funcionar por encima de 130W (eso son 65W por resistencia) sin que empiecen a echar humo.
Listos para usar
Alternativamente, existen soluciones listas para usar como el ISDT FD-200, que son más seguras, no requieren bricolaje y pueden descargar con hasta 200W de potencia.
Benchmarks
He probado mi configuración 2S2P con 4 bombillas de 12V 50W, sumando una potencia de descarga teórica de 200W, aunque en la realidad llega a unos 280W.
Nota
Estos números son solo de referencia para que sepas qué esperar de un dispositivo así cuando se construye correctamente. El rendimiento variará mucho dependiendo de las bombillas exactas que uses, el grosor del cable, el cargador y la batería.
- 6S 1850mAh LiHV en Ext. Discharge: 6:54 min para alcanzar 3.75V/celda bajo carga, 1.06 Ah descargados.
- 6S 1300mAh LiHV en Ext. Discharge: 4:55 min para llegar a 3.75V/celda, 690 mAh descargados.